印染廠(chǎng)是一家棉布印染、整理企業(yè),染色所用的染料主要是硫化染料,上染率不高,廢水中殘留染料多,顏色深;使用ABS作為表面活性劑,對微生物有抑制作用[1];所用漿料為PVA,生化性差。廢水水質(zhì)如表1:
CODCr(mg/L) | BOD5(mg/L) | pH | 色度(倍) | 溫度(℃) | SS(mg/L) |
600~1200 | 160~300 | >13 | 400~600 | 45~55 | 300~600 |
工程采用水解酸化、接觸氧化的工藝,目的是通過(guò)廢水的水解酸化反應,把難降解的高分子物質(zhì)轉化為較小的分子,從而改善廢水的可生化性,為接觸氧化創(chuàng )造條件[2]。
1 處理流程與設計參數
設計進(jìn)水參數與排放標準如表2、3 所示。
CODCr(mg/L) | BOD5(mg/L) | pH | 溫度(℃) | 色度(倍) | SS(mg/L) |
800 | 200 | >13 | 45~55 | 500 | 450 |
CODCr(mg/L) | BOD5(mg/L) | pH | 色度(倍) | SS(mg/L) |
80 | 30 | 6~9 | 40 | 70 |
2 工藝介紹 ?、俪辽俺?/strong>
沉砂池設計停留時(shí)間為15 min。在沉砂池中部設置格柵,主要是去除一些大的雜物。在池的前段開(kāi)始加酸,通過(guò)攪拌機攪動(dòng)使酸堿充分反應。沉砂池內不設曝氣管,格柵人工清渣。
?、谡{節池
在調節池的入口處設置pH監測儀。在工程設計時(shí),特別增加了調節池的調節時(shí)間,廢水在調節池的停留時(shí)間為8 h。調節池內設置穿孔曝氣管曝氣,曝氣的主要用途是脫硫和使酸堿反應更充分,以保證進(jìn)入水解酸化池廢水的pH值在7~10之間。廢水在進(jìn)入水解酸化池之前主要通過(guò)降溫裝置使溫度降到40 ℃以下,以保證微生物的正常代謝。 ?、鬯馑峄?/strong> 設計的水解酸化池與一般的水解酸化池有不同之處:a.水解酸化池中掛填料,使污泥附著(zhù)在填料上形成膜,從而增大污水與污泥的接觸面積,達到增加泥水接觸時(shí)間的目的;b.模仿UASB工藝,采用虹吸脈沖布水的方法,使布水均勻;c.控制每次脈沖的時(shí)間在5~7min,通過(guò)脈沖布水,可以造成劇烈攪動(dòng),激起池底的沉積污泥,又一次加強泥水之間的接觸;d.根據實(shí)際經(jīng)驗確定污水在池中的停留時(shí)間,而不是單純采用一般的容積負荷來(lái)設計池容。
?、芙佑|氧化池
設計的接觸氧化池有以下特點(diǎn):a.采用組合填料。b.采用微孔曝氣器布氣,提高氧的利用效率。工藝采用的氣水比為25∶1,設置4臺SSR型鼓風(fēng)機,平時(shí)2用2備,特殊情況下3用1備,空氣流量為40m3/min。在運行過(guò)程中,控制水中溶解氧在2~4mg/L。c.在接觸氧化池末段設置中間沉淀池,目的是沉淀一部分污泥和脫落的膜,并回流至水解池,使最終進(jìn)入斜管沉淀池中的泥量有所減少,繼而減少沉淀池中藥劑的用量。同時(shí),回流到水解酸化池的污泥由于有比較長(cháng)的停留時(shí)間,大部分能夠得到消化[2]。d.設計水力停留時(shí)間為8 h。 ?、菪惫艹恋沓?/strong> 斜管沉淀池設計為兩個(gè)并聯(lián)使用,反應區與沉淀區設計在一起。表面負荷為1.5m3/(m2·h),水力停留時(shí)間為2.25 h。廢水在進(jìn)入沉淀池之前已加藥,所加藥劑為PAC和PHP,它能去除相當一部分的CODCr和色度。特殊情況下,色度如不能達標,則投加漂白水脫色。
3 行過(guò)程與結果
2000年6月15日開(kāi)始調試,按照設計處理水量的20%左右投加污泥于水解酸化池與接觸氧化池中。調試運行階段,由于廢水可生化性差,一般采用投加營(yíng)養料提高BOD與COD的比值來(lái)提高廢水的可生化性,培養、馴化微生物對廢水的適應性。投加的養料有面粉、糖、尿素、磷。
對于水解酸化池,調試初始階段控制BOD/COD>0.3,控制每天的進(jìn)水量在設計流量的10%~15%。7 d后,開(kāi)始加大處理量,同時(shí)監測水解池中的pH與CODCr。運行一段時(shí)間后,填料上長(cháng)有生物膜,水解酸化池中存在指示性微生物,這種微生物呈桿狀,當水解酸化池中處理效果好時(shí),它們的數量多且比較活躍。運行正常后,處理水的pH值變化明顯且比較穩定,COD去除率一般在40%左右,色度也有明顯變化。當然,投加養料不能中止,否則處理效果將變差。
水解酸化后的處理水進(jìn)入接觸氧化池中進(jìn)行曝氣,調試階段采用投加糖等養料的方法來(lái)增強處理效果,促進(jìn)生物膜的生長(cháng),并控制溶解氧在2~4 mg/L。剛開(kāi)始運行時(shí),池內有大量的泡沫,說(shuō)明表面活性劑還大量存在,運行正常后(一般需要30 d左右),泡沫消失。由此可以看出,難處理的表面活性劑ABS經(jīng)過(guò)水解酸化處理后,分子結構發(fā)生了變化。采泥樣鏡檢可以看到豐富的鐘蟲(chóng)以及輪蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng),其他的原生動(dòng)物也較多。在接觸氧化池內,CODCr、色度得到明顯的去除,運行近3個(gè)月時(shí)的CODCr監測結果如表4所示。
日期 | 原水 | 水解池出水 | 接觸氧化池出水 | 沉淀池出水 |
9月1日 | 950.8 | 694.1 | 182.70 | 100.22 |
9月2日 | 745.67 | 484.69 | 124.82 | 82.37 |
9月3日 | 723.41 | 450.38 | 105.27 | 75.63 |
9月4日 | 840.0 | 478.83 | 134.45 | 89.62 |
9月5日 | 650.37 | 357.70 | 95.74 | 71.42 |
9月6日 | 620.49 | 341.27 | 89.61 | 65.24 |
9月7日 | 679.64 | 384.19 | 98.82 | 67.33 |
9月8日 | 845.89 | 524.45 | 137.44 | 88.45 |
9月9日 | 812.57 | 479.42 | 108.87 | 75.57 |
9月10日 | 889.82 | 503.40 | 151.02 | 94.76 |
9月11日 | 703.27 | 392.21 | 93.99 | 65.54 |
9月12日 | 587.34 | 300.62 | 85.00 | 69.42 |
9月13日 | 634.68 | 345.91 | 100.32 | 75.67 |
9月14日 | 579.79 | 300.56 | 92.47 | 70.74 |
9月15日 | 678.89 | 377.74 | 101.86 | 73.50 |
一般情況下,接觸氧化池的出水CODCr和SS還比較高,在進(jìn)入斜管沉淀池時(shí)要投加PAC和PHP,投加量可根據經(jīng)驗或做小試確定。當水質(zhì)變化較大時(shí),要加大PAC和PHP的投加量。沉淀池出水色度有時(shí)偏高,還要在脫色池中投加漂白水進(jìn)一步去除色度。因為沉淀池采用斜管,表面負荷較小,但出水中SS一般能達標。沉淀池中的污泥排入污泥濃縮池中濃縮,再經(jīng)板框壓濾機脫水。
4 主要運行費用分析 運行費用由以下幾個(gè)方面組成:投酸費用,泵、鼓風(fēng)機、以及其他機械設備運行費用,藥劑費用,養料費,人工費用等。
?、偻端豳M用:由于該廠(chǎng)為新建廠(chǎng),生產(chǎn)工藝中無(wú)堿回收系統,故每天的中和用酸量較大,將近2 kg/m3,硫酸按450元/t計算,投酸的成本為4500 元/d。
?、陔娰M:一般情況下,運行兩臺鼓風(fēng)機,每臺功率為55kW;每天運行兩臺7.5kW水泵,總功率為125kW。按實(shí)際運行功率100 kW計算,用電量為2400 kW/d,則電費為2400 元/d。
?、鬯巹┵M、養料費:每天用去1.5t PAC、0.5t PHP,按平均價(jià)1800元/t計算,則藥劑費用為3600 元/d;實(shí)際運行時(shí),每天投加的養料費用也不少于800 元/d。
經(jīng)初步估算,該廠(chǎng)的廢水處理費用至少在2.26元/t以上。估計堿回收開(kāi)展起來(lái)后,運行費用會(huì )有所降低,但也在1.4元/t以上。
5 結論 ?、佼斶M(jìn)水水質(zhì)超過(guò)設計指標時(shí),一般難達到排放標準。
?、诩词惯\轉正常時(shí),適當的投加養料是必須的,否則處理效果將變差。
?、壅麄€(gè)運行系統中,處理效果的好壞關(guān)鍵在于水解酸化工藝是否運轉正常。
?、苣な剿馑峄?、接觸氧化法處理印染廢水,特別對于難生化處理的漿料、染料,是一種行之有效的工藝。